Avec le premier lancement d’essai orbital de Starship à l’horizon, les scientifiques rêvent de ce que cela pourrait rendre possible, des voyages à Neptune à défense planétaire

Si tout se passe comme prévu, SpaceX lancera le mois prochain la plus grande fusée de l’histoire de l’humanité S’élevant à près de 400 pieds de haut, la fusée – Starship – est conçue pour emmener les astronautes de la NASA sur la lune Et le PDG de SpaceX, Elon Musk, a de plus grandes ambitions : il veut l’utiliser pour installer des humains sur Mars

Beaucoup a déjà été fait des capacités de vol habité de Starship Mais la fusée pourrait aussi révolutionner ce que nous savons de nos planètes et lunes voisines « Le vaisseau spatial changerait totalement la façon dont nous pouvons explorer le système solaire », déclare Ali Bramson, un scientifique planétaire de l’Université Purdue. « La science planétaire va juste exploser”

S’il tient ses promesses, les scientifiques envisagent déjà d’envoyer des missions sur Neptune et sa plus grande lune du système solaire externe, de ramener d’énormes quantités de roches spatiales de la Lune et de Mars, et même de développer des moyens innovants de protéger La Terre depuis les astéroïdes entrants

Le vaisseau spatial, qui est en cours de construction sur un site du Texas surnommé “Starbase”, se compose d’un vaisseau spatial géant au-dessus d’un grand booster, connu sous le nom de Super Heavy Les deux peuvent atterrir sur Terre afin qu’ils puissent être réutilisés, réduisant les coûts L’ensemble du véhicule sera capable de soulever 100 tonnes métriques (220 000 livres) de marchandises et de personnes dans l’espace lors de missions régulières à faible coût Le volume d’espace utilisable à l’intérieur de Starship est de 1 000 mètres cubes, assez grand pour contenir toute la tour Eiffel, démontée Et cela enthousiasme les scientifiques

À la mi-novembre, lors d’une réunion virtuelle accessible au public sur Starship organisée par les National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, Musk a discuté du potentiel scientifique du projet “Il est extrêmement important que nous essayions de devenir une espèce multiplanétaire le plus rapidement possible”, a-t-il déclaré. “En chemin, nous apprendrons beaucoup sur la nature de l’univers” Le vaisseau spatial pourrait transporter ” beaucoup d’instruments scientifiques ” sur les vols, a déclaré Musk – bien plus qu’il n’est actuellement possible “Nous apprendrions énormément, par rapport à l’envoi de véhicules assez petits avec une instrumentation scientifique limitée, ce que nous faisons actuellement”, a-t-il déclaré.

Au cœur de bon nombre de ces idées se trouve le fait que le vaisseau spatial est conçu pour être non seulement grand, mais aussi bon marché à lancer Alors que des agences comme la NASA et l’ESA doivent choisir avec soin une poignée de missions à financer, avec des coûts de lancement de l’ordre de dizaines ou de centaines de millions de dollars, l’abordabilité de Starship pourrait ouvrir la porte à bien d’autres. “Le faible coût d’accès a le potentiel de vraiment changer la donne pour la recherche scientifique”, déclare Andrew Westphal, professeur de physique à l’Université de Californie à Berkeley, avec des vols potentiellement aussi bas que 2 millions de dollars par lancement. « Vous pouvez imaginer des missions à financement privé et des consortiums de citoyens qui se réunissent pour faire voler des choses”

Lorsque les premiers astronautes depuis plus de 50 ans poseront le pied sur la Lune, ils remonteront à la surface à bord du vaisseau spatial

De plus, Starship a un avantage clé sur les autres fusées super lourdes en développement, telles que le système de lancement spatial très retardé de la NASA et la fusée New Glenn de Blue Origin La moitié supérieure de la fusée est conçue pour être ravitaillée en orbite terrestre par d’autres vaisseaux spatiaux, de sorte qu’une plus grande partie de sa capacité de levage peut être transférée à l’équipement scientifique plutôt qu’au carburant Emmener des humains sur la lune, par exemple, pourrait nécessiter huit lancements distincts, chaque « vaisseau pétrolier » consécutif apportant du carburant au « vaisseau lunaire » qui se dirige ensuite vers la lune avec du matériel et un équipage scientifiques.

Les scientifiques commencent maintenant à rêver de ce que Starship pourrait leur permettre de faire Plus tôt cette année, un article publié par Jennifer Heldmann du centre de recherche Ames de la NASA a exploré certaines des opportunités scientifiques qui pourraient être ouvertes par les missions Starship vers la lune et Mars Un grand avantage est que Starship pourrait transporter de l’équipement de taille normale depuis la Terre – pas besoin de le miniaturiser pour l’adapter à un véhicule plus petit, comme cela était requis pour les missions Apollo vers la lune. Par exemple, « vous pouvez apporter une plate-forme de forage », explique Heldmann « Vous pourriez creuser un kilomètre, comme nous le faisons sur TerreCela permettrait un accès sans précédent à l’intérieur de la Lune et de Mars, où l’on pense que la glace et d’autres ressources utiles sont présentes Avant, une telle idée était « un peu folle », dit Heldmann Mais avec Starship, “vous pouvez le faire et avoir encore de la place à revendre”, ajoute-t-elle « Qu’est-ce que vous voulez apporter d’autre ? »

Parce que Starship peut atterrir sur Terre, il sera également, théoriquement, capable de ramener de grandes quantités d’échantillons Le volume considérable qui pourrait être restitué, à partir d’une variété d’endroits différents, donnerait aux scientifiques sur Terre un accès sans précédent à du matériel extraterrestre Cela pourrait faire la lumière sur une myriade de mystères, tels que l’histoire volcanique de la lune ou “la question de la vie et de l’astrobiologie” sur Mars, dit Heldmann

Le vaisseau spatial pourrait également permettre des missions plus extravagantes vers d’autres endroits, soit via un lancement direct depuis la Terre, soit peut-être en utilisant la lune et Mars comme stations de ravitaillement, un avenir ambitieux envisagé par Musk

Une idée d’un groupe international de scientifiques appelé Conex (Conceptual Exploration Research), est un vaisseau spatial appelé Arcanum, qui utiliserait les capacités de transport de charges lourdes de Starship pour explorer Neptune et sa plus grande lune, Triton Neptune n’a été visité qu’une seule fois, une visite volante du vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA en 1989, et il y a tellement de choses que nous ne savons toujours pas à ce sujet “Personne ne pense vraiment à ce niveau supérieur à ce que Starship pourrait permettre”, déclare James McKevitt, chercheur à l’Université de Vienne et co-responsable de Conex. « C’est ce qu’Arcanum est conçu pour montrer”

Pensant environ 21 tonnes métriques, le vaisseau spatial serait quatre fois plus lourd que la plus grande sonde spatiale à ce jour : la mission Cassini-Huygens de la NASA et de l’ESA, qui a exploré Saturne de 2004 à 2017 Aucune fusée existante ne pourrait actuellement lancer un tel engin, mais Starship le rendrait possible Arcane aurait de nombreux composants, dont un orbiteur pour étudier Neptune, un atterrisseur pour étudier Triton et un pénétrateur pour frapper la surface de Triton et “réaliser une expérience sismique” pour comprendre sa géologie et sa structure, explique McKevitt La mission pourrait également être équipée d’un télescope, permettant des études du système solaire externe et facilitant la chasse aux planètes autour d’autres étoiles

D’autres idées sont encore plus spéculatives Philip Lubin, un physicien de l’Université de Californie à Santa Barbara, a calculé qu’une fusée suffisamment grande, telle que Starship, pourrait être utilisée pour empêcher un astéroïde de frapper la Terre Une telle mission pourrait transporter suffisamment d’explosifs pour déchirer un astéroïde aussi gros que le rocher de 10 kilomètres de large qui a anéanti les dinosaures Ses fragments brûleraient sans danger dans l’atmosphère avant d’avoir eu la chance d’atteindre notre planète

Le vaisseau spatial pourrait également être un meilleur moyen de lancer des télescopes spatiaux géants capables d’observer l’univers Actuellement, des équipements tels que le prochain télescope spatial James Webb de la NASA et de l’ESA doivent être lancés repliés, une procédure coûteuse, complexe et délicate qui pourrait être sujette à des erreurs. La NASA a suggéré qu’un super-télescope proposé appelé LUVOIR conçu pour imager des planètes semblables à la Terre autour d’autres étoiles pourrait être lancé sur Starship, tandis que Musk a déclaré que SpaceX travaillait déjà sur “un projet intéressant, qui consiste à avoir un très grand télescope, prenant une lentille qui était destinée à un télescope au sol, et créer un télescope spatial avec elle« Aucun autre détail n’a encore été révélé

Ailleurs, certains scientifiques rêvent d’utiliser Starship pour se préparer à visiter d’autres étoiles René Heller de l’Institut Max Planck de recherche sur le système solaire en Allemagne et ses collègues affirment que Starship pourrait offrir un moyen peu coûteux de tester les technologies d’un vaisseau spatial pouvant voyager sur plusieurs années-lumière vers les systèmes stellaires voisins. Starship pourrait lancer un vaisseau spatial à voile lors d’un voyage vers Mars, qui utiliserait un laser embarqué pour pousser contre une voile mince et atteindre des vitesses incroyables, permettant ainsi à une démonstration d’être menée au-delà de l’orbite terrestre. « Si SpaceX avait la gentillesse de prendre une de nos voiles à bord et de la lâcher à mi-chemin de son voyage vers Mars, nous devrions pouvoir suivre son accélération et sa trajectoire à travers le système solaire pendant quelques jours et presque jusqu’à l’orbite de Jupiter. , dit Heller

D’autres idées incluent l’utilisation de Starship pour envoyer une sonde en orbite autour de la lune volcanique Io de Jupiter, une tâche difficile sans une capacité de levage substantielle “C’est extrêmement difficile à cause à la fois de se mettre en orbite et de se protéger des radiations sévères de Jupiter”, explique Alfred McEwen, géologue planétaire de l’Université de l’Arizona. “Mais la masse aide ces choses Vous pouvez avoir beaucoup de carburant et de protection contre les rayonnements”

Musk a suggéré que SpaceX pourrait lancer jusqu’à une douzaine de vols d’essai de Starship en 2022, avec des missions sur la Lune et sur Mars à l’horizon et un grand potentiel scientifique pour démarrer “Une fois que Starship commencera à voler, le développement sera très rapide”, déclare Margarita Marinova, ancienne ingénieure senior en développement de Mars chez SpaceX. “Il y aura tellement plus de gens qui pourront faire voler des choses« Ceux-ci pourraient être n’importe quoi, des missions autonomes utilisant Starship aux missions de conduite sur le manifeste de vol existant « Lorsque vous avez une capacité de 100 tonnes, l’ajout de matériel scientifique est assez facile », déclare Marinova “Si quelqu’un veut acheter de l’espace de charge utile, il peut avoir de l’espace de charge utile Ce sera un changement vraiment radical dans notre façon de faire de la science”

Il y a bien sûr de très bonnes raisons d’être prudent Alors que Starship a effectué des vols d’essai sans le booster Super Heavy, nous n’avons pas encore vu le lancement complet de la fusée C’est une machine extrêmement massive et complexe qui pourrait encore rencontrer des problèmes dans son développement SpaceX et Musk, aussi, ont déjà été notoirement cavaliers (pour le dire poliment) avec des délais et des objectifs (une mission proposée sur Mars, Red Dragon, était censée avoir été lancée dès 2018) Et la méthode proposée par Starship pour atteindre la lune et Mars, reposant sur de multiples missions de ravitaillement en orbite terrestre, reste complexe et non testée.

Pourtant, il existe également de nombreux motifs d’enthousiasme concernant ce que Starship pourrait faire s’il réussit Du système solaire intérieur au système solaire extérieur, et peut-être au-delà, cela pourrait bien ouvrir une toute nouvelle ère de la science spatiale “Je suis sûr que certaines personnes très intelligentes commencent à penser à envoyer des missions scientifiques sur Starship”, déclare Abhishek Tripathi, un scientifique de l’espace de l’Université de Californie à Berkeley.

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SpaceX, Solar System, NASA, Space, Spacecraft

Actualités – US – Comment la gigantesque fusée Starship de SpaceX pourrait déverrouiller le système solaire et au-delà

Source: https://www.technologyreview.com/2021/12/07/1041420/spacex-starship-rocket-solar-system-exploration/

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